CN110358576A - 一种催化裂化油浆净化系统及其净化方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种催化裂化油浆净化系统及其净化方法。本发明包括油浆储罐、旋流分离器、静电分离器和反冲洗机构，静电分离器为多个且并联使用，包括外壳和转动设置于外壳内部的内壳，内壳的内部设有多级电极，电极包括阴极板、阳极板以及玻璃球填料，阴极板和阳极板上设有筛孔，沿着油浆流动的方向多级电极中玻璃球填料的粒径依次减小。本发明还提供了在上述净化系统上进行油浆净化的方法。本发明采用不同粒径大小的玻璃球填料组成不同级别的电极，依次对待净化的油浆进行静电分离，使油浆中的催化剂颗粒从大到小逐渐分离，达到梯级净化效果，分离彻底，净化效率高，稳定性好；多个静电分离器交替使用，及时完成反冲洗，实现了连续作业。

Description

一种催化裂化油浆净化系统及其净化方法

技术领域

本发明涉及催化裂化油浆净化的技术领域，特别是指一种去除催化裂化油浆中固相物的系统和方法，具体涉及一种催化裂化油浆净化系统及其净化方法。

背景技术

催化裂化油浆的主要成分是稠环芳烃，可进一步加工生产优质的石油焦、炭黑、针状焦以及碳纤维等，还可以调配重质燃料油等。但是，油浆中含有较高浓度的催化剂颗粒(约为3000-6000mg/L)，使得综合利用油浆比较困难。这种油浆直接用作工业重燃料油时，易造成火嘴磨损和炉膛积灰；用来生产石油焦等其它产品时，灰分难以达到质量要求。因此，分离油浆中的催化剂是油浆进一步综合利用的关键。

现有的脱除油浆中催化剂粉末的技术主要有自然沉降法、助剂沉降法、过滤法、静电分离法和离心分离法等。自然沉降法是最早使用的方法，但是由于催化剂粉末粒径很小，加上油浆粘度大，阻碍了催化剂粉末的沉降，因此沉降速度很慢，效果也很不理想。助剂沉降法由于其使用的添加剂原理仍不明确，尚处于摸索尝试中。过滤法能较好地去除油浆中的固体颗粒，去除效率高，但是滤芯易堵塞，反冲洗困难，并且易造成滤芯损坏，使生产成本增加。离心分离法对粒径较大的催化剂粉末具有较好的分离效果，但是简单的离心分离法很难处理大批量的油浆，没有工业应用的实例。静电分离法对设备要求很高，分离过程中会发生某些部件表面被油包裹的现象而不能达到理想的效果且对较小粒径的催化剂粉末脱除效果较好。

现有静电分离法中所采用的静电分离器，例如：中国专利CN206872742U公开了一种油浆静电分离装置及油浆静电分离系统，该油浆静电分离装置包括内设有空腔的壳体，空腔内设有阴极管、设于阴极管内的阳极棒及多个玻璃珠，阳极棒与壳体电连接，阳极棒和阴极管分别连接有接电装置，壳体设有与空腔连通的油浆进口和净化油浆出口；该油浆静电分离装置能够快速高效的将催化裂化油浆中的微细粒催化剂颗粒除去，具有结构简单可靠，使用和维护方便的优点；但是，这种油浆静电分离装置对我国固含量高且固含物粒径小的重油催化裂化油浆净化效果不太理想，净化效率低，稳定性差，反冲洗频率大。

发明内容

本发明的目的是提供一种催化裂化油浆净化系统及其净化方法，旨在解决现有技术中油浆静电分离装置存在净化效果不太理想、净化效率低、稳定性差和反冲洗频率大的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：

在一个方面，本发明的一种催化裂化油浆净化系统，包括油浆储罐、第一旋流分离器、静电分离器和反冲洗机构；所述油浆储罐用于储存待净化处理的油浆；所述第一旋流分离器的输入端与所述油浆储罐连接，用于脱除油浆中的大颗粒催化剂粉末；所述静电分离器为多个且并联使用，用于脱除油浆中的小粒径催化剂粉末，其输入端与所述第一旋流分离器的输出端连接；所述反冲洗机构用于对所述静电分离器进行反冲洗；所述静电分离器包括外壳和内壳；所述外壳的底部设有油浆入口和反冲洗液出口，所述油浆入口用于输入待静电分离的油浆，所述反冲洗液出口用于排出对静电分离器反冲洗后的反冲洗液；其顶部设有油浆出口和反冲洗液入口，所述油浆出口用于排出静电分离后的油浆，所述反冲洗液入口用于向静电分离器输入反冲洗液；所述内壳转动设置于所述外壳的内部，所述内壳的内部设有多级电极，所述电极包括阴极板、阳极板以及设置在所述阴极板和所述阳极板之间的玻璃球填料，所述阴极板和所述阳极板上均设有供油浆通过的筛孔，沿着油浆流动的方向多级所述电极中玻璃球填料的粒径依次减小。

本发明采用不同粒径大小的玻璃球填料组成不同级别的电极，依次对待净化的油浆进行静电分离，使油浆中的催化剂颗粒从大到小逐渐分离，实现了梯级分离，分离彻底，净化效率高，稳定性好；本发明的油浆净化系统还可以连接控制器，例如：PLC自动控制器。本发明的催化裂化油浆从油浆储罐经第一旋流分离器输入管线进入第一旋流分离器，对油浆进行初步分离，将大粒径催化剂粉末脱除后再经静电分离器输入管线进入静电分离器，净化后的油浆经静电分离器输出管线直接使用或者进入净化油浆储罐等设备进行储存。当需要反冲洗时，此时，静电分离器中玻璃球上吸附较多的催化剂粉末，电场强度减弱，电流值增大，安装在静电分离器上的电流检测器将电流信号输入到PLC中，通过控制相关阀门与泵，使油浆进入另一个静电分离器，同时反冲洗液经反冲洗机构的输入管线对玻璃球进行反冲洗。多个静电分离器交替使用，及时完成反冲洗，反冲洗频率小，稳定性好，实现了连续作业。

作为一种优选的实施方案，所述外壳包括外筒、顶盖和底盖，所述底盖上设有向着所述外筒的外部延伸的第一管道，所述第一管道的侧面设有所述油浆入口，所述第一管道的底部与所述反冲洗液出口连接；所述内壳包括内筒，所述内筒的顶部为开口设置，所述内筒的底部设有锥型液体分布器，所述液体分布器的底部设有第二管道，所述第二管道通过旋转接头与所述第一管道转动连接。外壳采用接地设置，外壳是一种密封结构，外壳的顶盖和底部均与外筒可拆卸式连接，以方便检修和故障排查；内壳的上端开口，反冲洗液入口正好对准内壳的开口端，内壳带动阴极板、阳极板和其间的玻璃球填料一起转动，从而实现油浆的净化分离工作。

作为一种优选的实施方案，所述顶盖上设有第三管道，所述第三管道内设有传动轴，所述传动轴向下延伸并与多级所述电极依次连接，所述传动轴连接有驱动电机。驱动电机带动传动轴转动，传动轴带动阴极板、阳极板、玻璃球填料和内壳转动，驱动电机和传动轴的设计，结构简单，使内壳的转动方便，便于控制；反冲洗时，通过反冲洗液的竖直冲刷力与离心力使催化剂粉末与玻璃球分离。

作为一种优选的实施方案，所述内壳上设有凸出设置的安装槽，所述阴极板和所述阳极板通过所述安装槽与所述内壳固定连接。这种安装槽的设计，使阴极板和阳极板安装方便，固定牢固。本发明中阴极板与阳极板接触的位置上还设有绝缘垫片，阴极板上筛孔的粒径大小小于其上对应的玻璃球填料的粒径。

作为一种优选的实施方案，所述电极为四级分别为第一级电极、第二级电极、第三级电极和第四级电极，所述第一级电极内设有第一玻璃球，所述第一玻璃球的粒径大小为1-2mm，所述第二级电极内设有第二玻璃球，所述第二玻璃球的粒径大小为2-3mm，所述第三级电极内设有第三玻璃球，所述第三玻璃球的粒径大小为3-4mm，所述第四级电极内设有第四玻璃球，所述第四玻璃球的粒径大小为4-5mm。静电分离器内每级电极的电压值都是可调的，操作更加灵活。当然，静电分离器内电极的级数还可以是其它级数。

作为一种优选的实施方案，所述反冲洗机构包括反冲洗液储罐、第二旋流分离器和沉降池，所述反冲洗液储罐与所述第二旋流分离器之间设有所述静电分离器，所述第二旋流分离器还通过旁路与所述反冲洗液储罐直接连接，所述第二旋流分离器还与所述沉降池连接，所述沉降池还通过输送泵与所述反冲洗液储罐连接。反冲洗液储罐内的反冲洗液对静电分离器进行反冲洗之后，先经过第二旋流分离器进行分离，清液直接进入反冲洗液储罐内，以进行反冲洗，含有催化剂的浊液进入沉降池进行沉降，沉降池底部得到含油催化剂，沉降池顶部的清液，再次通过输送泵送至反冲洗液储罐内，以进行反冲洗。

作为一种优选的实施方案，所述沉淀池还连接有脱附机构，所述脱附机构包括：旋流脱附分离器和湍动脱附分离器，所述旋流脱附分离器包括上壳和下壳，所述上壳上设有旋流入口，所述上壳的内部设有溢流管，所述溢流管延伸至所述上壳的顶部形成溢流口，所述上壳内在所述溢流管的周向上还设有导向叶片；所述下壳的底部设有旋流过滤出口和旋流底流口，所述下壳的内部设有过滤网，所述过滤网包括与所述上壳连通的柱段和位于所述柱段底部的锥段，所述锥段的底部与所述旋流底流口连通；所述湍动脱附分离器包括筒体和套接连接在所述筒体内部的过滤筒，所述过滤筒的内部设有内腔，所述筒体与所述过滤筒之间设有外腔，所述过滤筒的顶部设有湍动脱附入口和催化剂出口，所述过滤筒的底部设有高温空气入口，所述外腔的底部设有油浆排出口，所述筒体的底部连接有驱动器，所述驱动器包括振动电机和与之连接的偏心块，所述偏心块为可调偏心块且为两块，所述可调偏心块分别位于所述振动电机的上端和下端，所述振动电机的输出轴与所述筒体连接；所述旋流脱附分离器和所述湍动脱附分离器之间设有脱附储罐，所述旋流脱附分离器的旋流底流口与所述脱附储罐的输入端连接，所述脱附储罐的输出端通过输送泵与所述湍动脱附分离器的湍动脱附入口连接。

本发明的脱附机构包括旋流脱附分离器和湍动脱附分离器，在旋流脱附分离器下实现了轴流式旋流分离，利用强大的离心力来实现含油催化剂在高速旋转下的分离，含油催化剂经过旋流入口沿着切线方向进入旋流脱附分离器，在导向叶片的作用下，沿着柱段和锥段的筒壁不断向下作旋转运动，在过滤网的作用下，油浆被分离出来，并从旋流过滤出口流出，含有少量油浆的催化剂颗粒在旋转运动作用下，并从底部的旋流底流口流出，同时，少量的油浆在旋流作用下，从溢流管流出。其具体工作原理为：利用外部压力把含油催化剂以较大的速度推入旋流脱附分离器的内部，由于该含油催化剂是顺着旋流脱附分离器的切向方向运动的，这将促使液体沿柱段和锥段的筒壁作旋转运动，一般把这种运动称为外旋流；外旋流中的催化剂颗粒受到离心力作用，如果它的密度大于四周液体的密度，它所受的离心力就越来越大，一旦离心力大于因运动所产生的液体阻力，催化剂颗粒就会克服这一阻力向器壁方向移动，与周围液体分离，在过滤网的作用下，油浆被分离出来，进入下壳，并从旋流过滤出口流出，到达器壁附近的颗粒受到旋流脱附分离器上方液体的推动，沿器壁向下运动，到达旋流底流口附近汇集成为稠化度较高的悬浮液，并从旋流底流口排出。分离后的液体旋转向下继续运动，进入圆锥段后，因旋液分离器的内径逐渐缩小，液体旋转速度加快；由于液体在产生涡流时沿径向方向的压力分布不均，越接近轴线的地方越小而至轴线时趋近于零，成为低压区甚至为真空区，导致液体趋向于轴线方向移动；同时，由于旋流脱附分离器的旋流底流口大大缩小，液体无法迅速从旋流底流口排出，而上壳中央的溢流口由于处于低压区而使一部分液体向其移动，因而形成向上的旋转运动，并从溢流口排出。

从旋流底流口排出的含有少量油浆的催化剂先储存在脱附储罐中，当脱附储罐内含有少量油浆的催化剂达到一定量时，在输送泵的作用下，将其从湍动脱附入口输送至湍动脱附分离器，输送完毕之后，关闭湍动脱附入口，启动振动电机，将高温空气从高温空气入口通入过滤筒内；在振动电机的高频率的振动作用和底部高温空气的推动作用下，含有少量油浆的催化剂在过滤筒内无规则往复冲击过滤筒，以此来进一步脱除油浆。此过程中，油浆通过过滤筒过滤到外腔中，并由油浆排出口排出，脱除油浆后的催化剂粉末在高温空气的作用下，经由上部的催化剂出口排出，实现含油催化剂的再生。本发明不仅实现了零排放，无污染，同时，过滤后的油浆可以循环利用，有效节约了资源。

作为一种优选的实施方案，所述静电分离器与所述第一旋流分离器之间还设有多级第一过滤器，所述第一旋流分离器还通过第二过滤器与所述油浆储罐连接；优选地，所述第一过滤器和所述第二过滤器均为全自动反冲洗过滤器。本发明将旋流分离、过滤分离和静电分离组合使用，充分发挥了各自的优点，旋流分离对大粒径催化剂粉末分离效果好，过滤分离可实现不同粒径的催化剂的梯级分离，静电分离对小粒径催化剂粉末分离效果好，整个系统基本实现了零排放，反冲洗液实现了循环利用，原料油浆几乎没有浪费，所有原料都实现了有效利用和回收。

在另一个方面，本发明的一种催化裂化油浆净化方法，在上面任意一项所述的催化裂化油浆净化系统上，包括以下步骤：1)取油浆储罐内的待净化处理的油浆，使其进入第一旋流分离器，进行初步净化，入口速度为1-3m/s；2)初步净化后的油浆进入静电分离器，静电分离器内油浆的流速为0.01-0.1m/s，阳极板与阴极板之间的电压为5-20KV，油浆温度为20-150℃；3)静电分离之后，得到净化油浆和含油催化剂，净化油浆进入净化油浆储罐进行储存，以完成油浆的净化处理；4)反冲洗时，在静电分离器内，反冲洗液的流速为1-5m/s，内壳的转速为20-60r/min，反冲洗时间为12-18s。

本发明先对油浆中的大粒径催化剂粉末进行脱除；控制油浆在静电分离器中的运行情况，使油浆中的催化剂颗粒从大到小逐渐分离，达到梯级净化效果，分离彻底，净化效率高，稳定性好；净化处理一段时间之后，进行反冲洗，控制反冲洗的参数，该反冲洗时间短，操作方便；本发明的油浆净化方法可以实现自动化操作，净化效率高，实现了连续作业。

作为一种优选的实施方案，所述含油催化剂进行旋流湍动脱附时，含油催化剂的流速为1-3m/s，振动电机的激振力为10-200KN，高温空气流速为8-12m/s，脱附时间为20-30s；优选地，所述第一过滤器和所述第二过滤器的过滤精度为5-100μm，工作压力为0.5-2.5MPa。本发明的含油催化剂还可以经过旋流湍动脱附后再生，不仅实现了零排放，无污染，同时，过滤后的油浆可以循环利用，有效节约了资源。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的催化裂化油浆先经过第一旋流分离器进行初步分离，将大粒径催化剂粉末脱除；再经过静电分离器采用不同粒径大小的玻璃球填料组成不同级别的电极依次进行静电分离，使油浆中的催化剂颗粒从大到小逐渐分离，净化后的油浆经静电分离器输出管线进入净化油浆储罐；本发明的油浆净化系统分离彻底，达到梯级净化效果，净化效率高，稳定性好；当静电分离器中玻璃球上吸附较多的催化剂粉末时，采用反冲洗机构对玻璃球进行反冲洗，多个静电分离器交替使用，及时完成反冲洗，反冲洗时间短，频率小，实现了连续作业。本发明的油浆净化方法操作方便，便于控制，可以实现自动化操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例的平面结构示意图；

图2为图1所示静电分离器的剖视结构示意图；

图3为图2中第一阴极板的俯视结构示意图；

图4为图1所示脱附机构的剖视结构示意图；

图中：A-油浆储罐；B-第一旋流分离器；C-第二过滤器；D-一级第一过滤器；E-二级第一过滤器；F-静电分离器；G-脱附机构；H-反冲洗液储罐；I-沉降池；J-第二旋流分离器；

301-传动轴；302-密封垫圈；303-净化油浆出口；304-第一阳极板；305-第一玻璃球；306-第二阳极板；307-第二玻璃球；308-第三阳极板；309-第三玻璃球；310-第四阳极板；311-第四玻璃球；312-油浆入口；313-反冲洗液出口；314-驱动电机；315-反冲洗液入口；316-第一阴极板；317-第二阴极板；318-第三阴极板；319-第四阴极板；320-筛孔；

401-旋流顶流口；402-含油催化剂入口；403-过滤网；404-旋流过滤出口；405-旋流底流口；406-湍动脱附过滤出口；407-振动电机；408-偏心块；409-高温空气入口；410-催化剂出口；411-湍动脱附入口；412-过滤筒；413-脱附储罐；414-输送泵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参阅附图1、附图2、附图3、附图4，本实施例的一种催化裂化油浆净化系统，包括油浆储罐A、第一旋流分离器B、一级第一过滤器D、二级第一过滤器E、两个并联设置的静电分离器F和反冲洗机构；反冲洗机构包括反冲洗液储罐H、第二旋流分离器J和沉降池I，沉降池I、一级第一过滤器D、二级第一过滤器E和第二过滤器还均连接有脱附机构G。油浆储罐A用于储存待净化处理的油浆；油浆储罐A与第一旋流分离器B的输入端连接，通过第一旋流分离器B脱除油浆中的大颗粒催化剂粉末；经过第一旋流分离器B进行初步分离后的产物中催化剂含量小于500μg/g，可以用于生产炭黑或橡胶填充剂，还可以从第一旋流分离器B的顶部依次进入两个第一过滤器进行过滤，这两个过滤器串联设置，分别为一级第一过滤器D和二级第一过滤器E，经过两个第一过滤器过滤后产物分别用于燃料油调和或生产针状焦，经过一级第一过滤器D分离后的产物中催化剂含量小于200μg/g，可以用于重质燃料油调和，经过二级第一过滤器E分离后的产物中催化剂含量小于100μg/g，可以用于生产针状焦，剩余油浆进入静电分离器F进行静电分离，用于脱除油浆中的小粒径催化剂粉末，此时，油浆中催化剂含量小于20μg/g，可以用于生产碳纤维或者作为加氢处理原料；从第一旋流分离器B分离出的含催化剂较多的油浆经过第二过滤器C过滤后可再次返回油浆储罐A进行储存并重新进行净化处理，此时的油浆中催化剂含量小于500μg/g，也可以直接用于生产炭黑或橡胶填充剂，过滤后剩余的含油催化剂进入脱附机构G。其中的一个静电分离器F经过一段时间的处理之后，静电分离器F吸附能力达到饱和，电流值变大，静电分离器F上的电流检测器将信号传输到PLC后，关闭该静电分离器F输入管线上的电动阀门，同时打开另一个静电分离器F输入管线上的电动阀门，使油浆流入另一个静电分离器F进行处理；同时，反冲洗机构开始运行，反冲洗机构用于对静电分离器F进行反冲洗，打开反冲洗管线上的电动阀门，对静电分离器F进行反冲洗，两个静电分离器F依次交替使用，实现连续净化作业。当沉降池I内的催化剂沉积到一定量时，启动脱附机构G，脱附机构G用来实现含油催化剂中催化剂的脱附，使油浆与催化剂分离，实现油浆的回用和催化剂的再生。

参阅附图2，静电分离器F包括外壳和内壳；外壳包括外筒、顶盖和底盖，底盖上连接有油浆入口312和反冲洗液出口313，油浆入口312用于输入待静电分离的油浆，反冲洗液出口313用于排出对静电分离器F反冲洗后的冲洗液，底盖上设有向着外筒的外部延伸的第一管道，第一管道的侧面设有油浆入口312，第一管道的底部与反冲洗液出口313连接；顶盖上设有净化油浆出口303和反冲洗液入口315，净化油浆出口303用于排出静电分离后的油浆，反冲洗液入口315用于向静电分离器F内输入反冲洗液以完成对静电分离器F的反冲洗；顶盖上设有第三管道，净化油浆出口303位于第三管道的侧面并与第三管道连通，反冲洗液入口315为四个且分别位于第三管道的周向上。内壳转动设置于外壳的内部，内壳包括内筒，内筒的顶部为开口设置，内筒的底部设有锥型液体分布器，液体分布器的底部设有第二管道，第二管道通过旋转接头与第一管道转动连接；内壳的内部设有多级电极，电极包括阴极板、阳极板以及设置在阴极板和阳极板之间的玻璃球填料，阴极板和阳极板上均设有供油浆通过的筛孔320，沿着油浆流动的方向多级电极中玻璃球填料的粒径依次减小。电极可以为四级分别为第一级电极、第二级电极、第三级电极和第四级电极，第一级电极内设有第一玻璃球305，第一级电极包括第一阴极板316、第一阳极板304和第一玻璃球305，第一玻璃球305的粒径大小为1-2mm，第二级电极内设有第二玻璃球307，第二级电极包括第二阴极板317、第二阳极板306和第二玻璃球307，第二玻璃球307的粒径大小为2-3mm，第三级电极内设有第三玻璃球309，第三级电极包括第三阴极板318、第三阳极板308和第三玻璃球309，第三玻璃球309的粒径大小为3-4mm，第四级电极内设有第四玻璃球311，第四级电极包括第四阴极板319、第四阳极板310和第四玻璃球311，第四玻璃球311的粒径大小为4-5mm。静电分离器F内每级电极的电压值都是可调的，操作更加灵活。当然，静电分离器F内电极的级数还可以是其它级数。

参阅附图2，外壳采用接地设置，外壳是一种密封结构，第三管道内设有传动轴301，传动轴301向下延伸并与多级电极依次连接，传动轴301连接有驱动电机314；第三管道的设置，方便传动轴301的安装；第三管道的上端通过密封垫圈302可拆卸式连接有密封盖，传动轴301在密封盖的中部呈转动设置且与密封盖为密封连接；外壳的顶盖和底部均与外筒可拆卸式连接，以方便检修和故障排查；内壳的上端开口，反冲洗液入口315正好对准内壳的开口端，内壳带动阴极板、阳极板和其间的玻璃球填料一起转动，从而实现对静电分离器的反冲洗。驱动电机314带动传动轴301转动，传动轴301带动阴极板、阳极板、玻璃球填料和内壳转动，驱动电机314和传动轴301的设计，结构简单，使内壳的转动方便，便于控制；反冲洗时，驱动电机314启动，通过反冲洗液的竖直冲刷力与离心力使催化剂粉末与玻璃球分离。优选地，内壳上设有凸出设置的安装槽，阴极板和阳极板通过安装槽与内壳固定连接。这种安装槽的设计，使阴极板和阳极板安装方便，固定牢固。本发明中阴极板与阳极板接触的位置上还设有绝缘垫片，阴极板上筛孔320的粒径大小小于其上对于的玻璃球填料的粒径。

参阅附图3，脱附机构G包括旋流脱附分离器和湍动脱附分离器，旋流脱附分离器包括上壳和下壳，上壳上设有旋流入口402，上壳的内部设有溢流管，溢流管延伸至上壳的顶部形成溢流口401，上壳内在溢流管的周向上还设有导向叶片；下壳的底部设有旋流过滤出口404和旋流底流口405，下壳的内部设有过滤网403，过滤网403通常为多层不锈钢金属烧结滤网，过滤网403包括与上壳连通的柱段和位于柱段底部的锥段，锥段的底部与旋流底流口405连通；湍动脱附分离器包括筒体和套接连接在筒体内部的过滤筒412，过滤筒412也为多层不锈钢金属烧结滤网，过滤筒412的内部设有内腔，筒体与过滤筒412之间设有外腔，过滤筒412的顶部设有湍动脱附入口411和催化剂出口410，过滤筒412的底部设有高温空气入口409，外腔的底部设有油浆排出口406，筒体的底部连接有驱动器，驱动器包括振动电机407和与之连接的偏心块408，偏心块408为可调偏心块且为两块，可调偏心块分别位于振动电机407的上端和下端，振动电机407的输出轴与筒体连接；旋流脱附分离器和湍动脱附分离器之间设有脱附储罐413，旋流脱附分离器的旋流底流口405与脱附储罐413的输入端连接，脱附储罐413的输出端通过输送泵414与湍动脱附分离器的湍动脱附入口411连接。本发明在旋流脱附分离器下实现了轴流式旋流分离，利用强大的离心力来实现含油催化剂在高速旋转下的分离，含油催化剂经过旋流入口402沿着切线方向进入旋流脱附分离器，在导向叶片的作用下，沿着柱段和锥段的筒壁不断向下作旋转运动，在过滤网403的作用下，油浆被分离出来，并从旋流过滤出口流出，含有少量油浆的催化剂颗粒在旋转运动作用下，并从底部的旋流底流口405流出，同时，少量的油浆在旋流作用下，从溢流管流出；初次过滤后的含有少量油浆的催化剂在输送泵414的作用下进入湍动脱附分离器，在振动电机407的高频率的振动作用和底部高温空气的推动作用下，含有少量油浆的催化剂在过滤筒412内无规则往复冲击过滤筒412，以此来进一步脱除油浆。此过程中，油浆通过过滤筒412过滤到外腔中，并由油浆排出口404排出，脱除油浆后的催化剂粉末在高温空气的作用下，经由上部的催化剂出口410排出，实现含油催化剂的再生。

另外，本实施例中，第一旋流分离器B还通过第二过滤器C与油浆储罐A连接，油浆储罐A的油浆经过第一旋流分离器B进行初步分离之后，所得的含有催化剂颗粒较多的油浆经过第二过滤器C进行分离，分离出的油浆清液返回油浆储罐A，以进行再次净化处理；分离出的产物也可以用作其它用途；当然，第二过滤器C的滤饼也可以采用脱附机构G进行脱附，以使催化剂再生。第一过滤器和第二过滤器C均可以优选为全自动反冲洗过滤器。这种过滤器一边过滤一边自动反冲洗，过滤后的产物从图1中的右侧管线排出，过滤后的油浆通过其上端的管线进入下一级处理机构，过滤过程中产生的滤饼通过图1中右侧所示的脱附机构G进行脱附。本发明将旋流分离、过滤分离和静电分离组合使用，充分发挥了各自的优点，旋流分离对大粒径催化剂粉末分离效果好，过滤分离可实现不同粒径的催化剂的分离，静电分离对小粒径催化剂粉末分离效果好，整个系统基本实现了零排放，反冲洗液实现了循环利用，原料油浆几乎没有浪费，所有原料都实现了有效利用和回收。

实施例二

本发明的一种催化裂化油浆净化方法，在实施例一所述的催化裂化油浆净化系统上进行，包括以下步骤：

1)取油浆储罐A内的待净化处理的油浆，使其进入第一旋流分离器B，进行初步净化，入口速度为1-3m/s；

2)经过第一旋流分离器B分离后的油浆依次经过一级过滤器D和二级过滤器E进行过滤分离，一级过滤器D和二级过滤器E的过滤精度为5-100μm，工作压力为0.5-2.5MPa，一级过滤器D和二级过滤器E所产生的产物用于燃料油调和或生产针状焦，剩余油浆进入静电分离器F进行静电分离，过滤过程中产生的滤饼可以采用脱附机构G进行脱附；

3)初步净化后的油浆进入静电分离器F，静电分离器F内油浆的流速为0.01-0.1m/s，阳极板与阴极板之间的电压为5-20KV，油浆温度为20-150℃；

3)静电分离之后，得到净化油浆和含油催化剂，净化油浆进入净化油浆储罐进行储存，以完成油浆的净化处理，含油催化剂经过第二旋流分离器J分离之后，进入沉降池I进行沉降处理，第二旋流分离器J分离所得的油浆清液进入反冲洗液储罐H进行储存，沉降池I内沉降后的油浆清液由输送泵输送至反冲洗液储罐H进行储存，沉降池I内沉降后所得的高浓度含油催化剂，通过脱附机构G再生；

4)反冲洗时，反冲洗液储罐内的反冲洗液进入静电分离器F内，反冲洗液的流速为1-5m/s，内壳的转速为20-60r/min，反冲洗时间为12-18s；

5)含油催化剂进行旋流湍动脱附时，含油催化剂的流速为1-3m/s，振动电机402的激振力为10-200KN，高温空气流速为8-12m/s，脱附时间为20-30s。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的催化裂化油浆先经过第一旋流分离器B进行初步分离，将大粒径催化剂粉末脱除；再经过静电分离器F采用不同粒径大小的玻璃球填料组成不同级别的电极依次进行静电分离，使油浆中的催化剂颗粒从大到小逐渐分离，净化后的油浆经静电分离器F输出管线进入净化油浆储罐；本发明的油浆净化系统分离彻底，达到梯级净化效果，净化效率高，稳定性好；当静电分离器F中玻璃球上吸附较多的催化剂粉末时，采用反冲洗机构对玻璃球进行反冲洗，多个静电分离器F交替使用，及时完成反冲洗，反冲洗时间短，频率小，实现了连续作业。本发明的油浆净化方法操作方便，便于控制，可以实现自动化操作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种催化裂化油浆净化系统，其特征在于，包括：

油浆储罐，用于储存待净化处理的油浆；

第一旋流分离器，其输入端与所述油浆储罐连接，用于脱除油浆中的大颗粒催化剂粉末；

静电分离器，其为多个且并联使用，用于脱除油浆中的小粒径催化剂粉末，输入端与所述第一旋流分离器的输出端连接；

反冲洗机构，用于对所述静电分离器进行反冲洗；

所述静电分离器包括：

外壳，其底部设有油浆入口和反冲洗液出口，所述油浆入口用于输入待静电分离的油浆，所述反冲洗液出口用于排出对静电分离器反冲洗后的反冲洗液；其顶部设有油浆出口和反冲洗液入口，所述油浆出口用于排出静电分离后的油浆，所述反冲洗液入口用于向静电分离器输入反冲洗液；

内壳，其转动设置于所述外壳的内部，所述内壳的内部设有多级电极，所述电极包括阴极板、阳极板以及设置在所述阴极板和所述阳极板之间的玻璃球填料，所述阴极板和所述阳极板上均设有供油浆通过的筛孔，沿着油浆流动的方向多级所述电极中玻璃球填料的粒径依次减小。

2.根据权利要求1所述的催化裂化油浆净化系统，其特征在于：

所述外壳包括外筒、顶盖和底盖，所述底盖上设有向着所述外筒的外部延伸的第一管道，所述第一管道的侧面设有所述油浆入口，所述第一管道的底部与所述反冲洗液出口连接；

所述内壳包括内筒，所述内筒的顶部为开口设置，所述内筒的底部设有锥型液体分布器，所述液体分布器的底部设有第二管道，所述第二管道通过旋转接头与所述第一管道转动连接。

3.根据权利要求2所述的催化裂化油浆净化系统，其特征在于：

所述顶盖上设有第三管道，所述第三管道内设有传动轴，所述传动轴向下延伸并与多级所述电极依次连接，所述传动轴连接有驱动电机。

4.根据权利要求1所述的催化裂化油浆净化系统，其特征在于：

所述内壳上设有凸出设置的安装槽，所述阴极板和所述阳极板通过所述安装槽与所述内壳固定连接。

5.根据权利要求1所述的催化裂化油浆净化系统，其特征在于：

所述电极为四级分别为第一级电极、第二级电极、第三级电极和第四级电极，所述第一级电极内设有第一玻璃球，所述第一玻璃球的粒径大小为1-2mm，所述第二级电极内设有第二玻璃球，所述第二玻璃球的粒径大小为2-3mm，所述第三级电极内设有第三玻璃球，所述第三玻璃球的粒径大小为3-4mm，所述第四级电极内设有第四玻璃球，所述第四玻璃球的粒径大小为4-5mm。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的催化裂化油浆净化系统，其特征在于：

所述反冲洗机构包括反冲洗液储罐、第二旋流分离器和沉降池，所述反冲洗液储罐与所述第二旋流分离器之间设有所述静电分离器，所述第二旋流分离器还通过旁路与所述反冲洗液储罐直接连接，所述第二旋流分离器还与所述沉降池连接，所述沉降池还通过输送泵与所述反冲洗液储罐连接。

7.根据权利要求6所述的催化裂化油浆净化系统，其特征在于，所述沉淀池还连接有脱附机构，所述脱附机构包括：

旋流脱附分离器，其包括上壳和下壳，所述上壳上设有旋流入口，所述上壳的内部设有溢流管，所述溢流管延伸至所述上壳的顶部形成溢流口，所述上壳内在所述溢流管的周向上还设有导向叶片；所述下壳的底部设有旋流过滤出口和旋流底流口，所述下壳的内部设有过滤网，所述过滤网包括与所述上壳连通的柱段和位于所述柱段底部的锥段，所述锥段的底部与所述旋流底流口连通；

湍动脱附分离器，其包括筒体和套接连接在所述筒体内部的过滤筒，所述过滤筒的内部设有内腔，所述筒体与所述过滤筒之间设有外腔，所述过滤筒的顶部设有湍动脱附入口和催化剂出口，所述过滤筒的底部设有高温空气入口，所述外腔的底部设有油浆排出口，所述筒体的底部连接有驱动器，所述驱动器包括振动电机和与之连接的偏心块，所述偏心块为可调偏心块且为两块，所述可调偏心块分别位于所述振动电机的上端和下端，所述振动电机的输出轴与所述筒体连接；

所述旋流脱附分离器和所述湍动脱附分离器之间设有脱附储罐，所述旋流脱附分离器的旋流底流口与所述脱附储罐的输入端连接，所述脱附储罐的输出端通过输送泵与所述湍动脱附分离器的湍动脱附入口连接。

8.根据权利要求1所述的催化裂化油浆净化系统，其特征在于：

所述静电分离器与所述第一旋流分离器之间还设有多级第一过滤器，所述第一旋流分离器还通过第二过滤器与所述油浆储罐连接；优选地，所述第一过滤器和所述第二过滤器均为全自动反冲洗过滤器。

9.一种催化裂化油浆净化方法，其特征在于：在根据权利要求1-8中任意一项所述的催化裂化油浆净化系统上，包括以下步骤：

1)取油浆储罐内的待净化处理的油浆，使其进入第一旋流分离器，进行初步净化，入口速度为1-3m/s；

2)初步净化后的油浆进入静电分离器，静电分离器内油浆的流速为0.01-0.1m/s，阳极板与阴极板之间的电压为5-20KV，油浆温度为20-150℃；

3)静电分离之后，得到净化油浆和含油催化剂，净化油浆进入净化油浆储罐进行储存，以完成油浆的净化处理；

4)反冲洗时，在静电分离器内，反冲洗液的流速为1-5m/s，内壳的转速为20-60r/min，反冲洗时间为12-18s。

10.根据权利要求9所述的催化裂化油浆净化系统，其特征在于：

所述含油催化剂进行旋流湍动脱附时，含油催化剂的流速为1-3m/s，振动电机的激振力为10-200KN，高温空气流速为8-12m/s，脱附时间为20-30s；

优选地，所述第一过滤器和所述第二过滤器的过滤精度为5-100μm，工作压力为0.5-2.5MPa。